Resumen

Mejorar la eficiencia energética de las redes de sensores acústicos submarinos (UW-ASNs) es un tema crucial debido a los recursos energéticos reducidos y no recargables de los nodos de sensores submarinos. En este trabajo, abordamos el problema del agujero de consumo de energía en las UW-ASNs teniendo en cuenta las características únicas y difíciles del canal submarino. Nuestro objetivo es determinar la configuración óptima de despliegue y enrutamiento que supere el problema del agujero de consumo de energía y, por lo tanto, maximice la vida útil de la red. Demostramos que los sensores pueden consumir de manera uniforme la energía de sus baterías iniciales siempre que primero ajusten su potencia de transmisión cuando transmiten la ruta a través del tráfico y segundo estén colocados de manera apropiada al ser desplegados. Principalmente, proponemos un esquema de despliegue y la estrategia de enrutamiento equilibrada correspondiente que conducen a un consumo de energía uniforme entre todos los sensores submarinos sujeto a un nivel de confiabilidad predefinido en el destino. Específicamente, buscamos la configuración óptima de despliegue especialmente en términos de distancias de separación de nodos que ayuden a lograr un consumo de energía uniforme en la red mientras se satisfacen los requisitos de la aplicación especialmente en términos de confiabilidad de la información deseada. Conjuntamente, en la capa de enrutamiento, asumimos que a cada sensor se le proporciona la posibilidad de ajustar dinámicamente su potencia de transmisión hasta un número dado de niveles. Con este objetivo, tratamos principalmente dos casos principales: distancia de separación de nodos fija y variable. Para el caso fijo, suponemos que cualquier par de nodos sucesivos en la red están igualmente espaciados, y nos esforzamos por derivar la distancia óptima, así como el número óptimo de niveles de potencia de transmisión junto con el peso de carga óptimo correspondiente a cada nivel de potencia de transmisión posible para cada nodo sensor. Para el caso variable, tratamos dos subcasos: primero, suponemos que la distancia que separa los nodos sucesivos sigue una progresión aritmética, y segundo, asumimos que la distancia que separa los nodos sucesivos sigue una secuencia geométrica. Cabe destacar que para ambos casos, es decir, fijo y variable, logramos determinar las distancias óptimas que separan los nodos sucesivos y el número óptimo de niveles de potencia de transmisión junto con el peso de carga óptimo correspondiente que superan el problema de los agujeros de energía, y por lo tanto se maximiza la vida útil de la red respetando el nivel de confiabilidad deseado.

• Materias:Comunicación inalámbrica Blockchain Comunicaciones vehiculares Enrutamiento Redes centradas
• Subjects:Wireless communication Blockchain Vehicular communications Routing Focused networks
• Palabras claves:Eficiencia energética; Redes de sensores acústicos submarinos; Problema del sumidero de energía; Despliegue óptimo; Configuración del encaminamiento; Consumo uniforme de energía
• Keywords:Energy efficiency; Underwater acoustic sensor networks; Energy sink hole problem; Optimal deployment; Routing settings; Uniform energy consumption